Если синусовый узел недостаточно снабжается кровью или подвергается угнетающему воздействию тех или иных факторов, то может наступить стойкое или временное нарушение его функции.

Хотя сердце и обладает известной независимостью в сократительной деятельности (без этого невозможно было бы проводить операции по пересадке сердца), контроль за его работой осуществляет центральная нервная система. Нервные волокна пронизывают всю сердечную мышцу, причем одни выполняют роль проводников, передающих импульсы из центров управления работы сердца в головном мозге к сердечной мышце (двигательные нервы), другие функционируют как рецепторы, то есть представляют собой чувствительные нервные окончания, способные воспринимать раздражения, которые возникают при нарушении постоянства биохимической среды миокарда. Так, если в результате недостаточного кровоснабжения в определенном участке сердечной мышцы образуется избыток недоокисленных соединений, то рецепторы немедленно сигнализируют об этом в кору головного мозга, что проявляется чувством давления за грудиной или ощущением сердечной боли.

Таким образом, работа сердца находится под двойным контролем: она подчиняется как местным (автономным) регулирующим воздействиям, так и центральной нервной системе.

За сутки через коронарные артерии протекает более 500 л крови. В нашем организме нет другой такой мышцы, которая зависела бы от кровоснабжения в столь высокой степени, как миокард.

Для сокращения сердечной мышцы, как и для любой работы, необходима энергия. В живых организмах энергия, освобождающаяся при окислении углеводов, жиров и белков, используется вначале для образования в клетке универсального химического «топлива» – аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Это соединение имеет богатые энергией фосфатные соединения, одна из которых под действием специального фермента расщепляется, что сопровождается высвобождением энергии. В сердечной мышце эта энергия служит для мышечного сокращения. При этом АТФ, потеряв частицу фосфорной кислоты, превращается в аденозиндифосфорную кислоту (АДФ). Запасы АТФ в сердечной мышце невелики. Их достаточно только для нескольких сокращений. Поэтому одновременно с расходованием АТФ происходит постоянное ее восполнение за счет обратного превращения АДФ в АТФ.

Сердечная мышца, кроме того, располагает еще одним источником энергии, также имеющим в своем составе фосфатную связь, – фосфокреатином (ФК). АТФ и ФК действуют как единая система. В «трудную минуту» ФК передает богатую энергией фосфатную связь АДФ, превращая ее в АТФ. Оборот АТФ и ФК в сердечной мышце очень высок и непрерывен. Сердце взрослого человека содержит около 1 г АТФ, а его суточный оборот равнозначен синтезу почти 20 кг. Это требует непрекращающегося поступления в мышечные клетки кислорода и окисляемых веществ. Именно в этот период сердечная мышца получает артериальную кровь через коронарные сосуды и вместе с ней – кислород. Организм взрослого мужчины в покое нуждается примерно в 375 л чистого кислорода в сутки. Из этого количества около 40 л, или более 10 %, потребляет сердце. Из всех органов и тканей только сердце обладает наибольшей способностью «извлекать» транспортируемый кровью кислород. При прохождении крови через коронарные артерии сердечная мышца забирает 70–75 % растворенного в крови кислорода, тогда как другие органы и ткани – только 35 %. Эта уникальная особенность сердца свидетельствует о высокой интенсивности обмена веществ в сердечной мышце и постоянно протекающей регенерации АТФ и ФК, необходимых для осуществления сердечных сокращений.

Сердце в качестве основного «топлива» использует жирные кислоты, тогда как мозг – глюкозу. Выход энергии при окислении жирных кислот более чем в два раза превышает таковой при окислении равного по массе количества глюкозы.

В норме коронарные (венечные) артерии вполне обеспечивают питание сердца, несмотря на то, что оно резко меняет в короткие промежутки времени интенсивность своей деятельности в соответствии с потребностями организма. При физической нагрузке здоровое сердце легко справляется с повышенной работой. При этом через коронарные артерии к сердцу подается большее, чем в покое, количество артериальной крови, что обеспечивается увеличением сердечного выброса крови в единицу времени, расширением просвета коронарных артерий. В условиях непрерывной нагрузки число сердечных сокращений быстро нарастает, а время расслабления сердца, необходимого для его отдыха, при этом уменьшается. В итоге быстро наступает кислородное голодание и утомление сердечной мышцы. Это связано еще и с характером кровотока в артериях сердца. Так, в момент сокращения сердца (систолы) кровоток в аорте и отходящих от нее артериях ускоряется, во время расслабления сердца (диастолы) – несколько замедляется. В сосудах же, питающих сердечную мышцу, наоборот: при сокращении сердца его сосуды, особенно мелкие, сдавливаются. Поэтому во время систолы кровоток в сосудах сердца тормозится, а во время диастолы – усиливается.

Таким образом, работа сердца – как в покое, так и при физических нагрузках – зависит от того, насколько удовлетворена потребность сердечной мышцы в кислороде и питательных веществах, доставляемых через коронарные артерии.

Рис. 8. Артерия

Стенка коронарных артерий сердца состоит из трех слоев. Внутренний слой, называемый интимой, обращен в просвет сосуда и выстлан эндотелиальными клетками. Будучи тесно соединенными друг с другом, эти клетки образуют эндотелиальный покров сосуда. Эндотелий является идеальной поверхностью для продвижения крови. Он сводит до минимума трение и повреждение кровяных клеток и, пока сам не поврежден, предохраняет кровь от свертывания, то есть предотвращает образование сгустков – тромбов. Ниже эндотелия находится субэндотелий. В норме интима – самый тонкий слой артериальной стенки. За ним следует средняя оболочка артерии, намного превышающая интиму по толщине. Она состоит из гладкомышечных клеток и эластических волокон. И клетки, и волокна образуют сложную переплетающуюся сеть, которая, подобно резине, может растягиваться, увеличивая или сужая просвет сосуда. Это свойство артерий называют эластичностью. Именно она обеспечивает их пульсацию, которая совершается в резонанс с сокращением сердца. Средняя оболочка отграничена от интимы внутренней эластической мембраной, являющейся для нее своеобразным защитным барьером. Третий – наружный – слой артерии состоит в основном из клеток соединительной и жировой ткани и как бы создает упругое ложе для сосуда. Через этот слой проходят мелкие сосуды – капилляры, обеспечивающие кровоснабжение самой сосудистой стенки (рис. 8).

Рис. 9. Артерии: а) здоровая; б) суженная артерия при атеросклерозе

Отметим, что атеросклеротические поражения, в том числе поражения коронарных артерий, ведущие к инфаркту миокарда, развиваются во внутреннем слое артерий – интиме (рис. 9).